臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要目的在探討矽烷偶合劑於玻璃纖維布上耐熱程度，並尋求一可耐高溫之矽烷偶合劑。此研究探討將不同官能機之矽烷偶合劑依不同比例混合後偶合劑之摻合性、安定性、接著性與耐熱性。
實驗證實陽離子苯乙烯基氨基矽烷N-2-(vinylbenzylamino) -ethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane•monohydrogen chloride (Dow Corning Z-6032) 和不同比例的苯基三甲氧基矽烷Phenyltrimethoxysilane ( Dow Corning Z-6124) 混合後，經過水解反應後稀釋於酸性水溶液，再含浸(impregnation)於玻纖布中可提高玻纖布之耐濕耐熱性質與接著性。
(關鍵字：矽烷偶合劑、接著、表面處理、E-玻璃纖維、耐久性)

The objective of this study is to investigate the durably of the E-Glass fiber after surface treated by silanes. Different silanes and their blends have been formulated to study the compatibility, stability, adhesion properties and durability of the treated E-Glass fibers.
It is shown that a good durable bond could be obtained through the optimization of the ratio of two specific silanes and preparation/ treatment conditions. The heat resistance and adhesion of the treated E-Glass fibers are significantly improved by using formulated silane for surface treatment.
(Keywords：silane coupling agent、adhesion、surface treatment、E-Glass fiber、durability)

中文摘要………………………………………………………………I
英文摘要………………………………………………………………II
目錄……………………………………………………………………III
表目錄…………………………………………………………………IV
圖目錄………………………………………………………...………VII
一、 緒論……………………………………………………………..1
1.1簡介…………………………………………………………1
1.2研究方向……………………………………………………3
二、文獻回顧…………………………………………………………4
2.1矽烷偶合劑的定義及分類…………………………………4
2.1.1矽烷偶合劑的定義……………………………..…….4
2.1.2偶合劑的分類………………………………………...5
2.1.3矽烷偶合劑的種類………………..………………….8
2.1.4矽烷偶合劑的性質………………………………..….12
2.2原理…………………………………………………………15
2.2.1矽烷偶合劑與無機物界面之結合原理………………17
2.2.2矽烷偶合劑與有機基材之界面結合…………………20
2.3矽烷偶合劑之使用方法……………………………………21
2.3.1矽烷對水之溶解度和穩定度…………………………23
2.3.2遷徙……………………………………………………24
2.3.3接納性的表面…………………………………………25
2.3.4順向作用………………………………………………26
2.3.5無接納性的無機物表面……………………………….27
2.4矽烷偶合劑理論簡介………………………………………..28
2.4.1化學鍵理論…………………………………………….28
2.4.2表面浸潤理論………………………………………….31
2.4.3變形層理論…………………………………………….32
2.4.4拘束層理論…………………………………………….33
2.4.5可逆水解鍵理論……………………………………….33
2.5玻璃纖維……………………………………………………...36
2.5.1玻璃紗的製造…………………………………………..37
2.5.2燒潔 Heat Cleaning……………………………………38
2.6玻璃纖維表面處理技術……………………………………...40
三、理論分析
3.1傅氏紅外線光譜分析（FT-IR）…………………………….47
3.2熱示差分析（DSC）…………………………………………...48
3.3熱重量分析（TGA）………………………………………...50
四、實驗部分
4.1實驗藥品……………………………………………………...52
4.2實驗儀器……………………………………………………..53
4.3實驗步驟……………………………………………………..54
4.3.1矽甲烷偶合劑混合實驗……………………………….54
4.3.2矽甲烷偶合劑水解實驗……………………………….54
4.3.3 TGA測試………………………………………………55
4.3.4玻纖布含浸矽烷偶合劑之耐熱測試………………….55
4.3.5 FTIR光譜量測實驗……………………………………56
4.3.6 耐熱水煮實驗…………………………………………57
五、結果與討論………………………………………………………..58
六、結論………………………………………………………………..63
七、參考文獻…………………………………………………………..64
表目錄
表一、矽烷偶合劑混合紀錄表……………………………………….66
表二、矽烷偶合劑水解紀錄表……………………………………….67
表三、各矽烷偶合劑TGA性質表……………………………………68
表四、各矽烷偶合劑DSC性質表……………………………………68表五、各樣品耐熱測試結果…………………………………………..69
表六、各樣品耐水煮測試結果………………………………………..70
表七、各樣品壓力鍋測試結…………………………………………..71
圖目錄
圖一、Z-6032水解後之熱重量損失圖…………………………………72
圖二、Z-6124水解後之熱重損失圖………………………………….72
圖三、Z-6032&Z-6124 90:10水解後之熱重損失圖…………………73
圖四、Z-6032&Z-6124 80:20水解後之熱重損失圖…………………73
圖五、Z-6032 IR光譜圖……………..………………………………74
圖六、Z-6032水解後之 IR光譜圖……………………………………74
圖七、Z-6124 IR光譜圖……………………………………………..75
圖八、Z-6124水解後之 IR光譜圖………………….…………………75
圖九、Z-6032&Z-6124 90:10水解0小時之 IR光譜圖……………..76
圖十、Z-6032&Z-6124 90:10水解1小時後之 IR光譜圖….……….76
圖十一、Z-6032&Z-6124 90:10水解2小時之 IR光譜圖……….…..77
圖十二、Z-6032&Z-6124 90:10水解3小時之 IR光譜圖……….…..77
圖十三、Z-6032&Z-6124 90:10水解4小時之 IR光譜圖…………..78
圖十四、Z-6032&Z-6124 90:10水解48小時之 IR光譜圖…………..78
圖十五、Z-6032&Z-6124 80:20水解0小時之 IR光譜圖…………..79
圖十六、Z-6032&Z-6124 80:20水解1小時後之 IR光譜圖………….79
圖十七、Z-6032&Z-6124 80:20水解2小時之 IR光譜圖…………..80
圖十八、Z-6032&Z-6124 80:20水解3小時之 IR光譜圖…………..80
圖十九、Z-6032&Z-6124 80:20水解4小時之 IR光譜圖…………..81
圖二十、Z-6032&Z-6124 80:20水解48小時之 IR光譜圖……..…..81
圖二十一、Z-6032&Z-6124 90:10水解48小時之 IR光譜疊圖…..…82
圖二十二、Z-6032&Z-6124 90:10水解48小時之 IR光譜疊圖…..…82

【1】 林水春, “印刷電路板設計與製作”, 全華科技圖書股份有限公司,台北, p.4, 2000。
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【5】 張耀明、李巨白、姜肇中, “玻璃纖維與礦物棉全冊”, 化學工業出版社, pp.262~264, 2001。
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